升級能源管理高效率!台達智慧綠能解決方案為何從 OT、IT 整合下手?

圖說:台達整合綠能與智慧化技術,以可視化介面即時呈現設備運作數據,可大幅提升工廠能源管理的效益

能源管控是高科技產業、半導體業節省成本、提升產能的重要指標之一,《富比世》報導 指出 ,要做到最有效的能源部署,工廠應該仔細觀察產線每一個製造環節的電力情形,並利用數據作為決策標準,以降低能源成本,提升製造效率。然而傳統工廠往往缺乏能源管理思維,因此容易發生能源用量過多,抑或是電力分配不均的狀況;再者,傳統工廠 OT、IT 系統斷層,能源數據無法可視化,導致決策者就算想優化能源效率,也無從判斷。

隨著智慧工廠概念成熟,以及綠能議題的熱度持續升高,能源成本高昂的製造業積極投入資金與人力,佈署各種節能設備;過去因技術受限,工廠的節能系統並不完善,除了資訊無法即時呈現外,紙本紀錄也容易有疏漏,台達智能製造系統整合經理顏良益指出, 唯有整合綠能與智慧化技術,才可將廠務與製造系統中的各類設備運作數據,以可視化介面即時呈現,大幅提升能源管理效益。

OT、IT 整合是能源高效管理的關鍵

時下工廠的運作系統「可分為製造與廠務兩類,製造系統負責生產,而廠務系統監控製造過程中,水、電、氣體等各種能源的使用與管理」,這幾年興起的智慧化概念,則是這兩大系統再次升級,例如透過可視化介面,管理者可以輕鬆掌握製造現場中所有機台的狀態,並降低工廠對人力依賴,進而提升產線效能。

在製造系統管理方面,以防疫期間需求最迫切的口罩生產為例,要做出醫療等級口罩,從上游的原料供應環節就必須精準掌控,緊接著原料進來後的製程是否能讓成品品質合於規範?生產時程能否因應訂單交期?「這麼繁複的過程,如果還像之前用人管理,非常容易出問題, 必須要整合 OT 與 IT 兩大系統,以系統軟體進行智慧化管理,品質與時程才會一如預期 。」

除了製程效益之外,廠務端的綠能願景要落地,也必須借助這兩大系統的整合。以電能為例,機台的用電量是製造業最大的能源支出,過去業者只能看到產線的整體用電量,難以掌握單一機台的用電數據,OT 與 IT 系統整合後,所有機台的即時用電量將統一彙整,轉換為可視化畫面呈現在管理者面前。如此一來,管理者即可快速掌握各設備的用電狀態。而除了電能之外,水、氣體等製程必須物質的使用與排放,也都可以納入智慧化廠務管理系統中精準管控。

綠能製造不容易,光統一通訊標準就是難題

除此之外,要打造完善的綠能製造系統並不容易,產線在設計階段就得將生產線的獨立電錶、機台診斷的感測器、通訊網路等相關設備規劃好,並制訂完善的分析流程,讓現場設備所產生的數據具有判斷價值,系統的建置效益才會浮現。

於系統導入階段,台達根據過去服務各類型廠商的經驗點出,製造與廠務兩端的挑戰相當艱鉅,主要的困難來自不同工業通訊標準的整合。由於 自動化大廠都會發展各自的通訊標準,這些標準彼此之間又不相容,而智慧製造的前提是讓產線中的設備互聯 ,「這部分往往要耗掉大量的架構系統時間」。

另外在廠務管理方面,過去工廠只能看到整體廠房的能源使用量,無法呈現單一設備的數據,進而做出最適用的能源策略,因此要達到智慧化管理的願景,就必須針對單一設備佈線安裝電表與特殊感測器。台達指出,此類偵測裝置安裝在新舊廠房都會出現艱難挑戰,新廠房在產線設計階段,就要將各設備的電表、感測器等裝置佈建一併考量進去,舊有廠房則是要在盡量不影響產線運作的前提下施作工程。

從導入前的系統規劃到導入過程中的各種現場挑戰,可以發現要打造智慧綠能製造系統並非易事,除了要依據需求設定目標外,還要面對各種突如其來的難題,這些問題若處理不善,企業的智慧轉型時程不僅會因此延遲,還有可能以失敗告終。

工廠能源數據如何讓管理者看得懂?

要將工廠能源數據可視化,企業得串連整廠 OT、IT 數據,並將資料整合、上傳平台作為管理者決策依據。能源管理與智慧工廠彼此相輔相成,能源要高效管理工廠得先智慧化,而工廠智慧化過程中,能源管理更是不可或缺的存在。為了成功兼顧能源監控與智慧製造轉型,台達了解只針對單一問題做解決是不夠的。鏈結製造業數位轉型 know how,台達開發一站式服務解決方案,涵蓋最前期的顧問諮詢,到系統實際導入與事後維運,藉此降低製造業者的轉型負擔,並確保系統能解決生產痛點、滿足廠房需求。

在導入前期,台達將陪同業者盤點廠房內的設備資產,再依據現場狀況提出建議。並在導入解決方案期間,結合過往協助其它廠商轉型的實戰經驗,組合成最適化的智慧綠能製造系統,真正的解決問題。

「台達自動化產品的完整度在業界名列前茅。」顏良益提到,在智慧綠能製造領域,台達擁有智能機台、設備聯網系統、設備 IIoT 智慧管理平台、生産製造可視化管理平台、智能廠務監控系統、能源管理系統、戰情中心等解決方案。

至於基礎的 OT 與 IT 整合,台達的 DIALink 設備聯網平台,即可統一製造現場的各種通訊標準,無縫串聯 OT 與 IT 兩大系統;而 DIAMMP 製造可視化管理系統則可依不同的職權需求,讓設備的運作數據以不同的內容方式呈現,例如產線上的 PQM 看板、廠長室中的廠房管理、企業總部內的戰情室。

藉由管理介面將數據透明化,提供管理者決策最需要的資料,以快速掌握第一手資訊,「更重要的是這些產品都由台達自身廠房使用驗證過,可在快速上線使用,成為製造現場的即戰力」

目前台達全球多數生產基地都已經有完善的智慧化建置,這些豐富的經驗將成為台達協助客戶架構智慧綠能製造系統的最大優勢,依循標準化、合理化、自動化、智慧化等四大階段,逐步打造出最適合客戶的系統。

綠能製造案例破解:自動化降低能源支出 30%

全球製鞋大廠位於越南的廠房,即導入了台達一站式智慧綠能解決方案。相比其他產品,鞋類的製程更為繁複,不但尺寸多,而且材質柔軟,要做到自動化非常難,過去大多以人力作業,不過人力工作容易讓產品的品質不一,例如鞋底材質的發泡配方,人力調配方式難以掌控精準度,進而影響產品品質。

對此台達提供了智慧化機台,以自動化方式配比材料,固定每批產品的配方比例,讓品質趨於一致。除了產線設備外,台達指出,該廠房也使用了台達的 AGV(無人搬運車),同時 在各設備內建入感測器,透過通訊網路將數據傳回後端平台,建置可視化系統監測製程。 製造系統將可進一步結合廠內的人、機、料、法、環系統,讓工廠中的運作效益最佳化。「導入台達產品後,該製程環節不但因此縮減了 4 位人力,精準快速的自動化設備也大幅縮短了製程動作時間,管理者更能即時監控產能」另外一家傳統製造業的客戶,則在導入台達智慧綠能方案後,「單一廠房的能源支出費用減少了 30%,品質問題也大幅減少,成效非常顯著。」

圖說:台達全球多數生產基地都已經有完善的智慧化建置,這些豐富的經驗成為台達協助客戶架構智慧綠能製造系統的最大優勢。(圖片來源:台達)

無論從企業形象或營運效益角度,智慧綠能製造都是製造業的絕佳選擇,不過廠務與製造系統的繁複架構,往往讓智慧化系統的導入困難重重,台達依據自身經驗所提供的一站式服務,則可解決上述問題,協助企業順利打造高效益的智慧綠能製造系統。

(本文提供合作夥伴轉載。)

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